聚合物表面空间环境防护涂层热应力分析方法研究进展 被引量：1

1

作者 徐梦芸 张锦麟 +6 位作者 马佳玉 唐登航 许文彬 王亮 谷红宇 章俞之 宋力昕 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期115-136,共22页

柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。... 柔性聚合物材料作为航天器表面用关键材料,易受到空间环境的协同损伤,在其表面制备防护涂层是实现长期服役的重要技术。但由于常用防护涂层与基体间的性能差异,涂层易因应力出现开裂和剥落,因此应力分析对于材料的设计和优化非常重要。对于涂层应力的分析方法,主要可以分为基于试验测量以及基于数值仿真的有限元分析方法两类。梳理目前常见的试验测量方法,分析有损法和无损法试验测量的应用,整理归纳基于数值仿真的有限元分析方法的原理以及相关应用,比较不同方法的优缺点,总结其局限性以及应用前景。不同应力测试分析方法在材料的服役寿命和失效形式预测中发挥了重要作用,但传统的机械有损测量方法难对应力情况进行实时监测,近年来发展起来的无损法也存在一定的应用局限性,有限元模拟具有实时、全面的应力测量优点,但是与实际涂层模型具有一定的差距。基于目前试验方法与有限元仿真各自的局限性,提出将有限元仿真与试验表征结合成为进一步指导涂层设计的有效方法,有望有效预测涂层失效机制,优化涂层材料制备工艺,开发具有低应力结构的涂层材料,为聚合物表面用关键涂层材料的轻量化发展和长期可靠服役提供技术支撑。 展开更多

关键词 聚合物材料 空间环境防护涂层 热应力 应力分析方法 有限元模拟

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TiAl合金表面等离子喷涂制备新型热障涂层沉积过程的热应力演化有限元模拟

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作者 谢玲玲 方天宇 +4 位作者 牛亚然 洪督 王子昱 祝世超 郑学斌 《表面技术》 北大核心 2025年第11期231-242,共12页

目的揭示TiAl合金表面等离子喷涂热障涂层沉积过程热应力的分布和演化规律,降低因残余应力过大导致涂层开裂失效的可能性,为制备新型TiAlCrY/YSZ TBCs应力状态精确可控涂层提供指导。方法基于有限元模拟,针对TiAl合金表面等离子喷涂TiAl... 目的揭示TiAl合金表面等离子喷涂热障涂层沉积过程热应力的分布和演化规律,降低因残余应力过大导致涂层开裂失效的可能性,为制备新型TiAlCrY/YSZ TBCs应力状态精确可控涂层提供指导。方法基于有限元模拟,针对TiAl合金表面等离子喷涂TiAlCrY/YSZ新型热障涂层的沉积过程,采用逐道逐层喷涂的方式进行三维热力耦合模拟,获得较好的热应力分布和演变规律。结果在TiAlCrY过渡层和YSZ涂层的喷涂过程中,对于x、y方向的应力,熔道的大部分区域均为压应力,但在熔道起始位置存在较小的拉应力,在熔道末尾位置存在很大的压应力;对于z向应力,熔道表面为拉-压应力交替,在熔道末尾存在较高的拉应力。由于材料的属性存在明显差异,因此各层材料的界面处存在应力突变现象。在喷涂过程中,由于层与层、道与道之间存在相互的热影响,因此沉积过程中存在多次热应力循环过程,尤其是沉积过程中出现的拉应力和压应力峰值均明显高于冷却至室温后的残余应力。结论不同材料的界面处是应力发生突变的区域,且在沉积过程中多道、多次热应力循环会产生拉应力和压应力峰值,这更易导致涂层发生开裂。 展开更多

关键词 三维热力耦合模拟 等离子喷涂 逐道逐层 热障涂层 热应力

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铝合金表面氧化锆等离子体电解氧化涂层的制备及形成机理研究 被引量：9

3

作者 辛世刚 赵荣根 +1 位作者 都徽 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期107-110,共4页

采用等离子体电解氧化方法在铝合金表面制备了氧化锆涂层,电解液为包含Zr（OH）4颗粒的碱性溶液.涂层的组成、结构通过XRD、EPMA进行了研究.结果显示,涂层主要由t-ZrO2、m-ZrO2、α-A l2O3和-γA l2O3组成,t-ZrO2为涂层的主晶相,分布在... 采用等离子体电解氧化方法在铝合金表面制备了氧化锆涂层,电解液为包含Zr（OH）4颗粒的碱性溶液.涂层的组成、结构通过XRD、EPMA进行了研究.结果显示,涂层主要由t-ZrO2、m-ZrO2、α-A l2O3和-γA l2O3组成,t-ZrO2为涂层的主晶相,分布在涂层表面,而-αA l2O3出现在涂层的内侧.涂层表面呈颗粒状,颗粒尺寸约为1～2μm.在氧化过程中,Zr（OH）4颗粒在电场力的作用下向等离子体放电通道口沉积,在放电产生的高温作用下直接转化为氧化锆. 展开更多

关键词 氧化锆 涂层 等离子体电解氧化 铝合金

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等离子喷涂ZrC基涂层逐道逐层沉积残余应力模拟与实验验证 被引量：3

4

作者 谢玲玲 牛亚然 +3 位作者 王亮 陈文亮 郑学斌 黄贞益 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期768-774,共7页

采用商用ANSYS14.5软件,依据复合梁增层力学模型,采用逐道逐层累积模型模拟了C/C复合材料表面等离子喷涂ZrC基涂层沉积残余应力的特征,分析了SiC过渡层、第二相(SiC,MoSi2)和涂层厚度对ZrC基涂层残余应力的影响,并进行了实验验证。结果... 采用商用ANSYS14.5软件,依据复合梁增层力学模型,采用逐道逐层累积模型模拟了C/C复合材料表面等离子喷涂ZrC基涂层沉积残余应力的特征,分析了SiC过渡层、第二相(SiC,MoSi2)和涂层厚度对ZrC基涂层残余应力的影响,并进行了实验验证。结果表明,SiC过渡层有效缓解了涂层与基体的热失配应力。涂层体系的应力随着涂层厚度的增加逐渐减小,符合应力松弛和叠加规律。在涂层内部的径向应力以拉应力为主,基体中主要为压应力,且在界面边缘存在压应力集中的极限区域,易使涂层产生裂纹并沿界面扩展。该模拟采用逐道逐层累积的方法更逼近实际喷涂过程,能更准确预测涂层的残余应力。 展开更多

关键词 等离子喷涂 ZrC基涂层 有限元模拟 逐道逐层沉积 残余应力

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高温防护涂层对燃气舵瞬态绕流场影响的模拟研究

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作者 曹奔 黄贞益 +2 位作者 牛亚然 谢玲玲 郑学斌 《航空兵器》 2016年第1期69-72,共4页

采用流体计算软件Fluent研究了等离子体喷涂不同厚度的Zr O2涂层和W涂层对燃气舵瞬态绕流压力场和速度场的影响。结果表明,燃气舵前缘为激波最强烈位置,此处压力值达到最大,但速度值降至最低。燃气流受燃气舵形状的扰动在其前缘边缘和... 采用流体计算软件Fluent研究了等离子体喷涂不同厚度的Zr O2涂层和W涂层对燃气舵瞬态绕流压力场和速度场的影响。结果表明,燃气舵前缘为激波最强烈位置,此处压力值达到最大,但速度值降至最低。燃气流受燃气舵形状的扰动在其前缘边缘和后缘处形成膨胀波,压力大幅突降,速度显著增大。为了提高燃气舵抵抗激波能力,需增加Zr O2涂层和W涂层厚度,但膨胀波强度有所增强。计算结果对探究添加等离子体喷涂涂层后燃气舵的防护有一定意义。 展开更多

关键词 燃气舵 等离子体喷涂 绕流场 数值计算

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TiO2热控涂层激光辐照特性研究 被引量：3

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作者 邹洋 赵丽丽 +3 位作者 游丽君 陈笑迎 于云 宋力昕 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期189-194,共6页

目的探究激光辐照前后TiO2热控涂层的结构和性能变化。方法采用空气喷涂方法分别制备单层TiO2热控涂层(简称单层TiO2涂层)和双层TiO2-ZrO2热控涂层(简称双层TiO2-ZrO2涂层),分析激光辐照后两种涂层的表面形貌、晶体结构变化,在线测量激... 目的探究激光辐照前后TiO2热控涂层的结构和性能变化。方法采用空气喷涂方法分别制备单层TiO2热控涂层(简称单层TiO2涂层)和双层TiO2-ZrO2热控涂层(简称双层TiO2-ZrO2涂层),分析激光辐照后两种涂层的表面形貌、晶体结构变化,在线测量激光辐照过程中两种涂层样品的背底中心温度和散射光强度变化,比较激光辐照前后两种涂层的光热性能变化等。结果激光辐照后,涂层表面形貌发生变化,不同辐照区域出现了柱状树枝晶、平面晶等形貌,其中双层TiO2-ZrO2涂层中心区域颜色加深变黑。双层TiO2-ZrO2涂层的(110)和(220)面XRD峰值明显增强,出现取向生长现象。单层TiO2涂层的激光损伤阈值为500 W/cm^2、7.2 s;双层TiO2-Zr O2涂层的激光损伤阈值为500 W/cm^2、2.5 s。激光辐照后,两种涂层在1064 nm激光波段的反射率分别由辐照前的97.7%和97.3%下降到60.1%和51.0%,太阳吸收比αs明显增大,发射率εh降低。结论表面形貌发生变化与裂纹、晶体形貌及热缺陷吸收等有关,Ti3+缺陷和氧空位缺陷浓度增大可能是导致双层TiO2-Zr O2涂层中心区域颜色加深变黑的主要原因。单层TiO2涂层的激光损伤阈值更高,与双层涂层相比,吸收的激光能量得到更有效的疏导,但双层TiO2-ZrO2涂层抗热震性能更好。激光辐照后,两种涂层的光热性能显著下降。热控涂层的抗激光损伤性能与涂层结构设计、激光辐照下涂层的宏微观结构及光热稳定性等密切相关。 展开更多

关键词 TiO2热控涂层 表面形貌 缺陷吸收 取向生长 激光损伤阈值 光热性能

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Y_2O_3与Gd_2O_3共掺杂SrZrO_3热障涂层材料的热物理性能 被引量：14

7

作者 马文 宋峰雨 +3 位作者 董红英 许萍 伦文山 郑学斌 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期209-213,共5页

采用固相反应法合成了5mol%Y2O3与5mol%Gd2O3共掺杂SrZrO3（Sr（Zr0.9Y0.05Gd0.05）O2.95,SZYG）粉末.采用X射线衍射（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）分别研究了SZYG粉末在1450℃长期热处理后以及200~1400℃范围内的相稳定性.采用高温热... 采用固相反应法合成了5mol%Y2O3与5mol%Gd2O3共掺杂SrZrO3（Sr（Zr0.9Y0.05Gd0.05）O2.95,SZYG）粉末.采用X射线衍射（XRD）和差示扫描量热仪（DSC）分别研究了SZYG粉末在1450℃长期热处理后以及200~1400℃范围内的相稳定性.采用高温热膨胀仪测量了SZYG块材的热膨胀系数,结果表明：通过Y2O3与Gd2O3共掺杂改性可以明显抑制SrZrO3的相转变.在1000℃下SZYG块材的热导率是～1.36 W/（m.K）,与SrZrO3和8YSZ块材相比降低~35%SZYG分别与8YSZ和Al2O3在1250℃热处理24 h表现出很好的化学相容性. 展开更多

关键词 热障涂层 钙钛矿 热物理性能 稀土氧化物

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热喷涂纳米结构La_2Zr_2O_7(LZ)/8YSZ双陶瓷热障涂层 被引量：15

8

作者 王铀 王亮 +3 位作者 刘赛月 刘勇 王超会 邹志伟 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期16-24,共9页

为了满足发动机以及涡轮机越来越高的性能要求,双陶瓷热障涂层逐渐取代单陶瓷层的8YSZ涂层,成为可以长期使用温度高于1 200℃的新型陶瓷涂层。采用等离子喷涂方法制备了La2Zr2O7(LZ)/8YSZ双陶瓷热障涂层,并同时制备了微米结构和纳米结... 为了满足发动机以及涡轮机越来越高的性能要求,双陶瓷热障涂层逐渐取代单陶瓷层的8YSZ涂层,成为可以长期使用温度高于1 200℃的新型陶瓷涂层。采用等离子喷涂方法制备了La2Zr2O7(LZ)/8YSZ双陶瓷热障涂层,并同时制备了微米结构和纳米结构的单层8YSZ陶瓷涂层作为对比。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜研究了粉体喂料和涂层的组织结构。采用对偶拉伸试验法、水淬方法和日本工业标准等研究了涂层的结合强度、隔热效果、热震行为以及高温抗氧化行为。结果表明,与单层的8YSZ陶瓷层相比,双陶瓷型n-LZ/8YSZ涂层的隔热效果提高了35%,热震次数增加了一倍,热氧化失效时间延长了100多小时,具有较佳的隔热效果、抗热震性能以及抗高温氧化性能。 展开更多

关键词 热喷涂 纳米结构 LZ/8YSZ双陶瓷层 热障涂层

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等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层结构优化与热力耦合模拟计算 被引量：16

9

作者 刘光 张啸寒 +3 位作者 贾利 王亮 庞铭 安宇龙 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期213-223,共11页

目的研究不同结构参数对Mo/8YSZ热障涂层系统残余应力的影响因素。方法设计Mo/8YSZ功能梯度热障涂层,并利用ANSYS有限元软件建立了等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层的数值模型,模型中考虑了材料热物理性能参数随温度变化,研究粘结层... 目的研究不同结构参数对Mo/8YSZ热障涂层系统残余应力的影响因素。方法设计Mo/8YSZ功能梯度热障涂层,并利用ANSYS有限元软件建立了等离子喷涂Mo/8YSZ功能梯度热障涂层的数值模型,模型中考虑了材料热物理性能参数随温度变化,研究粘结层、过渡层及陶瓷层厚度对Mo/8YSZ功能梯度热障涂层残余应力的影响规律。结果随着径向距离的增大,粘结层与陶瓷层界面的残余应力逐渐由压应力变为拉应力,并且在涂层边缘位置,径向残余拉应力达到最大值。在0~12 mm路径范围内的同一位置,伴随着陶瓷层厚度的增加,粘结层与陶瓷层界面位置的轴向残余应力无明显变化,且轴向残余应力的数值几乎为0;在6~12.5 mm路径范围内的同一位置,伴随着陶瓷层厚度的增加,其剪切残余应力逐渐增大。在基体与粘结层界面边缘0.5 mm处存在着与其他位置相比更大的应力突变。粘结层与陶瓷层的厚度参数比控制在4∶10~4∶13时,涂层具有最低的热失配。过渡层与陶瓷层的厚度参数比控制在1∶4时,涂层具有最低的热失配。当功能梯度热障涂层的过渡层采用50%Mo与50%8YSZ复合而成时,将粘结层、过渡层及陶瓷层三者的厚度比值控制在16∶10∶40~16∶13∶52,涂层具有最低的热失配。结论通过设计功能梯度热障涂层,并合理调控热障涂层系统的结构参数,可进一步减小喷涂构件的残余应力和应力突变情况,提升基体与涂层的结合强度。 展开更多

关键词 等离子喷涂 功能梯度热障涂层 结构参数 热力耦合 数值模拟

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C/C材料表面ZrB_2-SiC功能梯度涂层残余应力分析 被引量：3

10

作者 谢玲玲 陈文亮 +2 位作者 牛亚然 郑学斌 黄贞益 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期97-103,共7页

目的以C/C复合材料为基体,设计ZrB_2-SiC功能梯度材料。方法利用Ansys软件对等离子喷涂ZrB_2-SiC功能梯度涂层在沉积过程中产生的残余应力进行数值模拟,分析成分分布指数p和梯度层厚度t对梯度涂层残余应力的影响;并通过基于悬臂梁理论... 目的以C/C复合材料为基体,设计ZrB_2-SiC功能梯度材料。方法利用Ansys软件对等离子喷涂ZrB_2-SiC功能梯度涂层在沉积过程中产生的残余应力进行数值模拟,分析成分分布指数p和梯度层厚度t对梯度涂层残余应力的影响;并通过基于悬臂梁理论的热应力解析,计算与基体接触的涂层在涂层与基体厚度比λ不同时的残余应力值。结果模拟分析结果表明,在涂层与基体的界面,梯度层的厚度对轴向压应力影响不大,径向压应力和切向应力均随厚度的增加而增大,在边缘区域应力集中较为严重,易产生层间破坏;纯ZrB_2层为表面层,其应力主要为径向压应力,且沿径向逐渐减小至0,到边缘处又突变为拉应力,并随p的增大而减小。对比解析法分析可得两者计算的与基体接触的涂层内部的残余应力随λ的增大都是逐渐降低的,这符合涂层内部的应力分布原理。根据优化设计,获得功能梯度材料在各梯度层厚度d为0.1~0.2 mm,成分梯度指数为4时的热应力变化缓和效果较好。结论基于悬臂梁理论的解析解可以很好地评估热应力,并验证了该模拟的正确性。 展开更多

关键词 功能梯度涂层 成分分布指数 残余热应力 有限元分析

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燃气舵表面ZrO_2涂层热-结构耦合分析 被引量：3

11

作者 曹奔 黄贞益 +2 位作者 牛亚然 谢玲玲 郑学斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期147-150,共4页

基于流体计算软件FLUENT和有限元分析软件ANSYS对燃气舵表面Zr O_2涂层进行了热-结构耦合的分析,主要对不同厚度(0.5 mm,1.0 mm和1.5 mm)Zr O_2涂层表面的瞬态温度及其引起的相变和热应力进行了研究。结果表明,Zr O_2涂层的厚度增加后... 基于流体计算软件FLUENT和有限元分析软件ANSYS对燃气舵表面Zr O_2涂层进行了热-结构耦合的分析,主要对不同厚度(0.5 mm,1.0 mm和1.5 mm)Zr O_2涂层表面的瞬态温度及其引起的相变和热应力进行了研究。结果表明,Zr O_2涂层的厚度增加后应力值增大导致超过其屈服强度以及Zr O_2涂层温度达到相变温度引发相变是其失效的主要原因;燃气舵的失效与Zr O_2涂层的失效密切相关。计算结果对探究"消熔舵"技术中Zr O_2涂层及燃气舵的失效行为有一定的指导意义。 展开更多

关键词 燃气舵 等离子喷涂 热-结构耦合 数值计算

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C/C复合材料表面等离子喷涂ZrB_2基涂层沉积残余应力仿真分析 被引量：2

12

作者 谢玲玲 陈文亮 +2 位作者 牛亚然 郑学斌 黄贞益 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期917-922,共6页

在C/C复合材料表面采用等离子喷涂ZrB_2基陶瓷涂层是提高复合材料抗氧化性能的理想途径。为有效防止热裂纹的产生、设计性能更优的材料,基于数值模拟,通过合理的模型,采用间接顺序热结构耦合,可预测涂层在沉积过程中由于热失配引起的宏... 在C/C复合材料表面采用等离子喷涂ZrB_2基陶瓷涂层是提高复合材料抗氧化性能的理想途径。为有效防止热裂纹的产生、设计性能更优的材料,基于数值模拟,通过合理的模型,采用间接顺序热结构耦合,可预测涂层在沉积过程中由于热失配引起的宏观残余应力的大小和分布。结果表明,径向应力是残余应力的主要表现形式;较厚的粘结层能够有效缓解材料的热物性差异;涂层的厚度为0. 5 mm时能够保证涂层表面不会因为受压而开裂的情况下在界面处的残余应力较小;涂层体系的材质倾向于导热系数较高、热膨胀系数较低的ZrB_2-30%SiC(体积分数)材料,以保证涂层在边缘不会有太大的拉应力而产生翘曲。 展开更多

关键词 C/C复合材料 ZrB2基涂层 等离子喷涂 残余应力 数值模拟

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基于二氧化硅气凝胶制备的多层隔热材料微观结构及热性能研究(英文) 被引量：8

13

作者 盛晨 于云 +3 位作者 于洋 米乐 唐根初 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期790-794,共5页

成功制备了一种新型多层隔热材料,其间隔层基于氧化铝纤维制备,并由溶胶-凝胶法植入二氧化硅气凝胶颗粒。在高真空环境下(10-3Pa),新型多层隔热材料当量热导率比传统材料低21.8%,同时重量比传统材料降低了67.2%。此外,这种新型多层隔热... 成功制备了一种新型多层隔热材料,其间隔层基于氧化铝纤维制备,并由溶胶-凝胶法植入二氧化硅气凝胶颗粒。在高真空环境下(10-3Pa),新型多层隔热材料当量热导率比传统材料低21.8%,同时重量比传统材料降低了67.2%。此外,这种新型多层隔热材料在1200 K的高温以及低真空条件下(100 Pa)也表现出良好的隔热性能。 展开更多

关键词 多层隔热材料 二氧化硅气凝胶 热导率

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Nafion改性多级孔径石墨烯气凝胶制备与性能研究（英文）

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作者 王勇 于云 +3 位作者 冯爱虎 江峰 胡学兵 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期469-474,共6页

通过溶胶–凝胶法制备了孔径小于1μm的多级孔径新型石墨烯气凝胶。制备过程中,首先通过Nafion对氧化石墨烯(GO)表面进行化学修饰,并利用乙二胺还原制备石墨烯水凝胶,最终通过冷冻干燥形成石墨烯气凝胶。实验发现Nafion可以有效减少制... 通过溶胶–凝胶法制备了孔径小于1μm的多级孔径新型石墨烯气凝胶。制备过程中,首先通过Nafion对氧化石墨烯(GO)表面进行化学修饰,并利用乙二胺还原制备石墨烯水凝胶,最终通过冷冻干燥形成石墨烯气凝胶。实验发现Nafion可以有效减少制备过程中氧化石墨烯的团聚,使石墨烯气凝胶形成多级孔径形貌。所得石墨烯气凝胶的孔径可控制在1μm以内,远小于传统石墨烯气凝胶材料的孔径(20~100μm)。这种具有独特结构的石墨烯气凝胶表现出优异的性能,例如高比表面积,高孔隙率,其电化学电容性能相对传统气凝胶提高了约40%。 展开更多

关键词 三维石墨烯 石墨烯气凝胶 石墨烯 氧化石墨烯 NAFION

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应用等离子体辉光监控反馈控制反应气体流量制备VO_2薄膜的研究（英文）

15

作者 王孝 闫璐 +1 位作者 李莹 曹韫真 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1228-1232,共5页

采用等离子体辉光监控系统（PEM）反馈控制反应溅射过程,在石英基底上制备出单斜相VO_2薄膜,并研究了反馈控制下反应溅射的等离子体相对辉光强度与氧气流量的关系。实验结果表明：在不同的反应压强（0.8 Pa、0.5 Pa、0.2 Pa）下,通过调... 采用等离子体辉光监控系统（PEM）反馈控制反应溅射过程,在石英基底上制备出单斜相VO_2薄膜,并研究了反馈控制下反应溅射的等离子体相对辉光强度与氧气流量的关系。实验结果表明：在不同的反应压强（0.8 Pa、0.5 Pa、0.2 Pa）下,通过调整相对辉光强度值（REI）均可稳定获得单斜相VO_2薄膜,对应的REI值分别为0.6~0.65、0.65、0.6。XRD测试结果表明VO_2薄膜具有明显的（011）晶面取向,XPS测试结果表明薄膜的化学计量比为VO_（2.02）。VO_2薄膜在2.5μm处的变温透过率测试结果显示薄膜在相变前后的透过率变化达到65%,相变温度确定为66℃。 展开更多

关键词 二氧化钒 等离子辉光监控 反馈控制 反应溅射 薄膜

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热致变色VO_2薄膜的制备及光学性能研究

16

作者 赵晓玲 王孝 +2 位作者 曹韫真 闫璐 章俞之 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期2727-2730,共4页

利用等离子体发射光谱监测系统(PEM)控制钒的等离子强度,在石英基底上磁控溅射制备了VO2薄膜。采用XRD、XPS、SEM、紫外-可见-近红外分光光度计及傅立叶红外分光光度计研究薄膜的结构、光学及相变特性。结果表明,所制备的VO2薄膜具有(0... 利用等离子体发射光谱监测系统(PEM)控制钒的等离子强度,在石英基底上磁控溅射制备了VO2薄膜。采用XRD、XPS、SEM、紫外-可见-近红外分光光度计及傅立叶红外分光光度计研究薄膜的结构、光学及相变特性。结果表明,所制备的VO2薄膜具有(011)取向,VO2薄膜的热滞回线宽度为25℃,可见光透过率和太阳光调节率分别可达Tlum,l=34.1%、Tlum,h=35.3%和ΔTsol=6.8%,相变前后,红外光区的反射率变化最大值可达44.4%。 展开更多

关键词 VO2 薄膜 PEM 光学性能

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微/纳多级结构TiO_2涂层的制备及生物学性能

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作者 顾静萍 谢有桃 +5 位作者 黄利平 贺延昌 赵君 郑学斌 李红 孙晋良 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期44-55,共12页

表面形貌是影响骨植入体稳定性的重要因素,仿生微/纳多级结构表面能加快早期细胞响应,加速植入体与骨组织间的整合,并改善其长期稳定性.以锐钛矿相二氧化钛悬浮液为喂料,采用液相感应等离子喷涂(induction suspension plasma spraying,I... 表面形貌是影响骨植入体稳定性的重要因素,仿生微/纳多级结构表面能加快早期细胞响应,加速植入体与骨组织间的整合,并改善其长期稳定性.以锐钛矿相二氧化钛悬浮液为喂料,采用液相感应等离子喷涂(induction suspension plasma spraying,ISPS)技术制备微/纳多级结构Ti02涂层,并对其细胞相容性进行了研究.扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscopy,SEM)观察结果表明,通过对进料速率的调控,可制备典型微/纳多级结构的Ti02涂层,气孔率随进料速率的增大而增大.X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)结果表明,涂层以金红石相为主,并含少量锐钛矿相,金红石相含量随进料速率的增大而降低,这可能与等离子体喷涂的高温过程有关,锐钛矿相二氧化钛在此过程中发生相变,产生了更为稳定的金红石相.通过体外细胞相容性检测发现,ISPS制备的微/纳多级结构TiO_2涂层具有较高的蛋白吸附水平,成骨细胞在其表面能较好铺展,碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)活性、矿化等基因表达均高于大气等离子喷涂涂层和光滑钛表面. 展开更多

关键词 纳米二氧化钛 液相感应等离子喷涂 微/纳多级结构 细胞相容性

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非水解溶胶-凝胶法制备莫来石晶须 被引量：16

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作者 江伟辉 彭永烽 +3 位作者 刘健敏 冯果 谭训彦 于云 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期532-536,共5页

以正硅酸乙酯和无水氯化铝为前驱体,乙醚为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法制备了直径为0.2～20μm,长径比高达60～70的莫来石晶须.借助XRD、SEM和TEM等测试手段研究了莫来石干凝胶粉的活性、矿化剂氟化铝引入方式及其用量、成型压力以及... 以正硅酸乙酯和无水氯化铝为前驱体,乙醚为氧供体,采用非水解溶胶-凝胶法制备了直径为0.2～20μm,长径比高达60～70的莫来石晶须.借助XRD、SEM和TEM等测试手段研究了莫来石干凝胶粉的活性、矿化剂氟化铝引入方式及其用量、成型压力以及煅烧温度等工艺参数对合成莫来石晶须的影响.结果表明:采用恒压回流工艺制备的莫来石干凝胶粉,在12MPa压力下压制成片状,以外置方式引入3wt%的氟化铝,在1200℃保温1h可制备质量较好的莫来石晶须. 展开更多

关键词 非水解溶胶-凝胶法 莫来石 晶须 长径比

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退火处理对CsBr:Eu^(2+)光激励发光性能的影响 被引量：2

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作者 孟佳 赵丽丽 +1 位作者 吴洁华 宋力昕 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期952-956,共5页

采用高温固相烧结法制备了CsBr:Eu2+粉体,系统研究了退火处理后粉体的光激励发光谱、吸收差谱和光激励发光衰减时间等,发现退火处理能有效提高CsBr:Eu2+粉体光激励发光强度,缩短其发光衰减时间.重点分析了退火气氛与光激励发光性能之间... 采用高温固相烧结法制备了CsBr:Eu2+粉体,系统研究了退火处理后粉体的光激励发光谱、吸收差谱和光激励发光衰减时间等,发现退火处理能有效提高CsBr:Eu2+粉体光激励发光强度,缩短其发光衰减时间.重点分析了退火气氛与光激励发光性能之间的关系,实验结果表明,退火气氛中的氧取代溴离子Br-成为替位氧离子Os-,而氢原子将进入间隙位成为间隙氢原子Hio.替位氧离子Os-以及Hio和Ho2i都是有效的电子俘获中心,并且它们与空穴俘获中心的形成密切相关. 展开更多

关键词 CsBr:Eu2+ 光激励发光 退火 电子/空穴俘获中心

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微米空心碳球串珠结构的制备与形成机理 被引量：2

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作者 杨涛 祝迎春 +2 位作者 钱霍飞 袁建辉 许钫钫 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期139-144,共6页

以还原Fe粉和活性炭为原料,通过热CVD法制备出微米级的空心碳球串珠结构.利用TEM、EDS和多点氮吸附仪进行形貌、成分、比表面积及孔径分布表征.串珠结构由φ（1~2）μm的空心碳球串联而成,长度可达十几微米.碳球的壁厚为3~5nm的石墨球... 以还原Fe粉和活性炭为原料,通过热CVD法制备出微米级的空心碳球串珠结构.利用TEM、EDS和多点氮吸附仪进行形貌、成分、比表面积及孔径分布表征.串珠结构由φ（1~2）μm的空心碳球串联而成,长度可达十几微米.碳球的壁厚为3~5nm的石墨球壳结构.所制备产物的比表面积SBET达到306.523m2/g,其孔径分布在中孔范围,峰值位于3.761nm.微米级空心碳球串珠结构的形成机理为：含C的Fe微液滴在低温区凝聚并以石墨烯片层的方式析出C,外延于Fe液滴形成石墨层,与Fe液滴构成Fe/石墨层核壳结构,石墨球壳的收缩趋势挤压Fe液滴沿轴向移动.循环往复上述即形成空心串珠结构.该结构在节能材料、药物、染料和催化剂等的载体材料、储氢、储能等方面可能具有良好的应用前景. 展开更多

关键词 微米级 串珠结构 空心碳球 比表面积 孔径分布

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